视觉引导技术在工业机器人智能抓取技术中的应用new

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1、合肥工业大学硕士学位论文视觉引导技术在工业机器人智能抓取中的应用姓名：吕游申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：王健强20090401视觉引导技术在工业机器人智能抓取中的应用摘要目前，在生产中应用的工业机器人，一般采用示教再现或离线编程的方式工作，只能重复完成预先规划好的动作，对于加工对象以及工作环境的感知能力低。近年来兴起的计算机视觉技术以其获取的信息量大、检测精度高、检测范围广等特点，已在众多领域中得到了应用，从而为提升工业机器人智能化程度提供了新的思路。从工作场景中识别并准确抓取指定物体，是工业机器人应

2、用中的基本问题之一。本文以该问题为切入点，以计算机视觉的理论与技术为基础，对面向工业机器人智能抓取的视觉引导技术进行了研究，提出了一种基于计算机视觉引导的解决方案，并对该方法中的目标识别、目标位姿计算等关键问题给出了求解方法。旨在将计算机视觉这一新兴技术引入工业机器人应用当中，以提高工业机器人的感知能力和智能水平。关键词：工业机器人；视觉引导；目标识别；位姿计算ApplicationofVisionGuidingTechniqueinIntelligentGraspofIndustrialRobotABSTRACTA

3、tpresent，theindustrialrobotswhichareusedinproductiongenerallyutilizeteachingoroff-lineprogrammingmode，andcallonlyreplaythepre．taughtmotions．Hence，theyhavelowperceptionabilityinhandingobjectsandworkenvironments．Inrecentyears，computervisionfeaturingprocessingalar

4、geamountofinformation，highaccuracyofdetection，andawiderangedetection，hasbeenappliedinmanyfields，andprovidesanewwayofextendingindustrialrobotintelligence．Torecognizeandaccuratelygraspobjectsonthesceneisoneofthefundamentalsforapplicationofindustrialrobots．Astheen

5、trypointofthisproblemandbasedoncomputervisiontheoryandtechnology，thispaperstudiedtechniqueofvisionguidedindustrialrobotorientedintelligentgrasp，proposesamethodbasedoncomputervisionguiding，andexploredthesolutiontothekeyproblemssuchastargetobjectrecognitionandpos

6、eestimation．Thispaperaimsatincorporatingcomputervisionintoindustrialrobotapplications，andimprovingthelevelofindustrialrobotperceptionandintelligence．Keywords：industrialrobot；visionguiding；targetrecognition；poseestimation图1-1图2．1图2．2图2．3图2—4图2．5图2．6图2．7图2．8图2—9图

7、2．10图2．1l图2．12图2．13图2．14图3．1图3．2图3．3图3．4图3．5图3-6图3—8图3-9图3．10图3．11图3．12图3．13图4．1图4．2图4．3图4．4图4．5插图清单计算机视觉技术在机器人抓取中的应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5BH．3灵巧手⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8NASA多指灵巧手⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．8回转型手爪传动机构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．9平动型手爪传动机构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．9平移型手爪传动机构⋯⋯⋯⋯

8、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯lO抓取物⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l0夹持规划⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13工业机器人与摄像机的位置关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15图像坐标系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17摄像机坐标系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯18摄像机标定的立体标靶⋯⋯